Question

13．NaOH是化學(xué)實驗中常用的試劑．
（1）將某NaOH溶液逐滴滴入一定量的某鹽酸中，右邊圖象合理的是乙（填“甲”或“乙”）．
（2）向長期敞口放置的NaOH固體中滴加鹽酸時，小麗意外發(fā)現(xiàn)有氣泡
產(chǎn)生，她認為氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)了．用化學(xué)方程式表示氫氧化鈉變質(zhì)的原因：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
【提出問題】氫氧化鈉變質(zhì)后的成分及程度？
【猜想假設(shè)】小麗對變質(zhì)后的氫氧化鈉樣品的成分做出了兩種猜想：
猜想一：NaOH、Na₂CO₃；猜想二：Na₂CO₃．
【實驗設(shè)計】為驗證上述猜想哪個正確，小麗設(shè)計了如下方案：取少量氫氧化鈉樣品于試管中加水溶解，滴加幾滴無色酚酞溶液，觀察溶液顏色變化．小紅認為小麗的實驗方案不合理，理由是：氫氧化鈉和碳酸鈉的水溶液都呈堿性，都能使無色酚酞溶液變紅（表述合理即可）．
【實驗與結(jié)論】小紅另外設(shè)計并完成了實驗，請你幫她填寫下面的實驗報告：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
步驟1：稱取上述固體樣品8g溶于100mL水配成溶液， 向溶液中滴加過量的氯化鈣溶液充分反應(yīng)后，靜置．	有白色沉淀產(chǎn)生	猜想一 正確
步驟2：將步驟1試管中的混合物過濾，向濾液中滴加無色酚酞溶液	溶液變成紅色

上述步驟1中，滴加過量氯化鈣溶液的目的是除去碳酸鈉，防止對氫氧化鈉的堿性檢驗產(chǎn)生干擾
【拓展應(yīng)用】①為測定出該NaOH固體的變質(zhì)程度，繼續(xù)將上述白色沉淀過濾、洗凈、干燥，稱得其質(zhì)量為2g，則固體樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為73.5%（假定試劑中無其它雜質(zhì)）．
②要除去氫氧化鈉中含有的碳酸鈉，所用的方法（用化學(xué)方程式表示）Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溶液的pH＜7時，顯酸性；pH=7時，顯中性；pH＞7時，顯堿性分析；
（2）根據(jù)氫氧化鈉溶液能夠吸收空氣中的二氧化碳，并且能和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；碳酸鈉能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳分析寫出反應(yīng)的方程式；
【猜想假設(shè)】根據(jù)氫氧化鈉變質(zhì)的程度分析；
【實驗設(shè)計】根據(jù)碳酸鈉和氫氧化鈉都顯堿性分析；
【實驗與結(jié)論】根據(jù)碳酸鈉能和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉，氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色；
【拓展應(yīng)用】①根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量求出碳酸鈉的質(zhì)量，進而求出樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量，即可求出固體樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)；
②根據(jù)碳酸鈉能和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉進行解答．

解答 解：（1）稀鹽酸顯酸性，pH＜7，向稀鹽酸中滴加氫氧化鈉溶液時，稀鹽酸減少，酸性減弱，pH升高，當(dāng)稀鹽酸和氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)時，溶液的pH=7，繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液時，溶液顯堿性，pH＞7，因此將某NaOH溶液逐滴滴人一定量的某鹽酸中，右邊圖象合理的是乙．
故填：乙；
（2）原因是：氫氧化鈉溶液能吸收空氣中的二氧化碳并發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈉和水，碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，故反應(yīng)的方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
【猜想假設(shè)】變質(zhì)后的氫氧化鈉溶液可能是部分變質(zhì)，含有碳酸鈉和氫氧化鈉；也可能是全部變質(zhì)則含有碳酸鈉；故填：Na₂CO₃；
【實驗設(shè)計】無論氫氧化鈉是否變質(zhì)，酚酞試液都會變成紅色，因為氫氧化鈉和碳酸鈉的水溶液都呈堿性；故填：氫氧化鈉和碳酸鈉的水溶液都呈堿性，都能使無色酚酞溶液變紅（表述合理即可）；
【實驗與結(jié)論】先加入氯化鈣等溶液可以證明碳酸鈉的存在又可以除去碳酸鈉產(chǎn)生白色沉淀，防止對氫氧化鈉的檢驗產(chǎn)生干擾；再向上層清液中加入酚酞看是否變色，從而證明是否含有氫氧化鈉；故填：有白色沉淀產(chǎn)生；將步驟1試管中的混合物過濾，向濾液中滴加無色酚酞溶液；溶液變成紅色；除去碳酸鈉，防止對氫氧化鈉的堿性檢驗產(chǎn)生干擾；
【拓展應(yīng)用】設(shè)樣品中含有碳酸鈉的質(zhì)量為x，
CaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+CaCO₃↓
      106           100
      x             2.0g

$\frac{106}{x}$=$\frac{100}{2.0g}$    x=2.12g
固體樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{8g-2.12g}{8g}$×100%=73.5%
答：固體樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為73.5%．故填：73.5%；
（2）碳酸鈉能和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，所以可用氫氧化鈣溶液除去氫氧化鈉中含有的碳酸鈉，化學(xué)方程式表示為Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．故填：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．

點評 此題是一道關(guān)于氫氧化鈉變質(zhì)程度的實驗探究題，解題的關(guān)鍵是把握在證明氫氧化鈉部分變質(zhì)時，先除去氫氧化鈉中的碳酸鈉，然后再證明剩余溶液顯堿性，才能說明氫氧化鈉部分變質(zhì)．